Question

11．在做测定金属电阻率的实验中，待测金属的阻值约为5Ω．
（1）实验室准备用来测量该电阻值的实验器材除开关若干及导线外，还有：
电压表V₁ （量程0～3V，内电阻约15kΩ）；
电压表V₂ （量程0～15V，内电阻约75kΩ）；
电流表A₁ （量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；
电流表A₂ （量程0～600mA，内电阻约3Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω，额定电流为0.6A）；
直流电源、电池组E（电动势为3V、内电阻约为0.3Ω）；
正常实验中为减少测量误差，且电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流-电压的关系图线，则电压表应选用V₁（填实验器材的代号），电流表应选用A₂（填实验器材的代号），实验电路图选用图1中的C图．

（2）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示，由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属的电阻为5.2Ω．（结果精确到小数点后一位）

Answer 1

分析 本题①的关键是明确游标卡尺有三种分度之分，读数时注意不需要估读；而螺旋测微器读数时注意半毫米刻度线是否露出，需要估读，都要分别读出整数部分和小数部分，然后相加．②题的关键是根据电动势大小和估算电流大小来选择电表的量程；明确若要求电表读数从零调，则滑动变阻器应用分压式接法；若满足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，则电流表应用外接法，否则应用内接法．③的关键是电表的读数要求，注意估读方法有“$\frac{1}{10}$”、“$\frac{1}{5}$”、“$\frac{1}{2}$”三种方式．

解答 解：①由图看出20分度的游标卡尺知，0刻线前漏出了31mm，且第14条刻线对齐，故读数为：D=31mm+14×0.05mm=31.70mm=3.170cm，千分尺固定刻度漏出了3mm，中轴线对齐为0.471mm，所以螺旋测微器的读数为：d=3mm+47.0×0.01mm=3.471mm
②因电动势E为3V，所以为了测量准确宜用电压表电V₁；若3V电压全部加在待测电阻上，其电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，所以电流表应选A₂；
又题中要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，故宜选用分压式电路；由于$\frac{15000}{5}=\frac{R_V}{R}＞\frac{R}{R_A}=\frac{5}{3}$，所以电流表应用外接法接法，
所以电路图应选C．
③电流表读数为I=0.46A，电压表读数为U=2.40V，所以待测电阻R=$\frac{U}{I}$=5.2Ω
故答案为：（1）V₁、A₂、C；（2）5.2．

点评 遇到电学实验题要注意以下几点：1．通过估算选取电表的量程；2．伏安法时注意电流表内外接法的选择方法；3．注意滑动变阻器采用分压式接法时的条件．